DE2104634A1 - Verfahren und Vorrichtung zur fotoelektrophoreüschen Bilderzeugung - Google Patents

Description

Rochester, II.Y. 14 603
USA

Verfahren und Vorrichtung zur fotoelektrophoretischen Bilderzeugung

Die Erfindung betrifft ein fotoelektrophoretisches Abbildungsverfahren, bei dem eine fotoelektrophoretische Bildstoffsuspension zwischen zwei Elektroden, von denen zumindest eine transparent ist, einem elektrischen Feld und einer aktivierenden elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt wird.

Beim fotoelektrophoretischen Abbildungsverfahren wird mit einer Bilfetoffsuspension ein Bild erzeugt, in__dem die Suspension einem elektrischen Feld und einer aktivierenden elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise sichtbarem Licht, ausgesetzt wird. Die Bildstoffsuspension besteht aus lichtempfindlichen Teilchen, die in einer nichtleitenden Trägerflüssigkeit suspendiert sind und in der Suspension eine elektrische Eigenladung haben. Normalerweise befindet sich die Bildstoffsuspension zwischen einer injizierenden und einer Sperrelektrode, die zur Erzeugung des elektrischen Feldes dienen, und wird durch eine der Elektroden hindurch mit einem Lichtbild bestrahlt, wozu diese Elektrode zumindest teilweise transparent sein muß. Die an der injizierenden Elektrode durch das elektrische Feld gebundenen Teilchen tauschen bei Lichteinwirkung mit dieser Elektrode Ladungen aus und wandern unter dem Einfluß des elektrischen Feldes durch die Trägerflüssigkeit hindurch

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zur Sperrelektrode. Durch diese './änderung wird auf den beiden Elektroden ein Positivbild und ein Negativbild erzeugt. Die Sperrelektrode ist mit einem dielektrischen Ilaterial überzogen, via einen Ladungsaustausch mit den Teilchen zu verhindern und damit eine Schwingungsbewegung der Teilchen zwischen den beiden Elektroden zu vermeiden.

Das fotoelektrophoretiscLe iibblldungsverfahren kann entweder einfarbig oder mehrfarbig durchgeführt werden, was davon abhängt, ob die lichtempfindlichen Teilchen in der Trägerflüssigkeit auf ein und denselben oder unterschiedliche Tfjile des Lichtspektrums empfindlich reagieren. IJin Hohrfarbenvorfaliren ergibt sich beispielsweise durch Verwendung cyanfarbener, magentafarbener und gelber Teilchen, die für rotes, grün..:. und blaues Licht empfindlich sind, ,üine eingehende und ausführliche Beschreibung des fotoelektrophoretisch^*! Verfaiir-ns findet sich in den US-Fatentschriften i> 3C4 yi^:D, l> joh höh, 3 333 993 und 3 384 566.

Für die fotoelektrophoretische Bilderzeugung sind bisher Vorrichtungen bekannt, bei denen die Bestrahlung mittels Projektion eines Lichtbildes erfolgt, das in unmittelbarer iillhe der Bilderzeugungsanordnung vorgesehen int. 3s ist Jedoch oft erwünscht, Bilder von Originalen zu erzeugen, die sich an einer der Bilder zeugungs anordnung fernen Stelle befinden. Ferner isb eine Mehrfarbenbilderzeugung nach dem fotoelektrophoretischen Verfahren oft hinsichtlich der einzelnen Farbkomponenten korrekturbedürftig.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, oin fotoelektrophoretisches Abbildungsverfahran zu schaffen, bei dem eine Abbildung entfernter Originale und insbesondere bei der Iiehrfarbeiibilderzöiigung eine Farbkorrektur möglich ist. Dieses Verfahren soll in möglichst einem Verfahrensschritt durchgeführt werden.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die aktivierende

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elektromagnetische Strahlung durch den modulierten und abgelenkten Elektronenstrahl einer Kathodenstrahlröhre erzeugt wird.

Gemäß der Erfindung wird also als Strahlungsquelle für die Bestrafung der fotoelektrophoretischen Bildstoffsuspension eine Kathodenstrahlröhre verwendet. Eine Vorrichtung zur Durchfülirung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich in weiterer Ausbildung des Srfindungsgedankens aus durch eine auf ihrem Bildschirm mit einer transparenten Elektrode versehene Kathodenstrahlrohre, der eine zweite Elektrode zugeordnet ist, durch eine Anordnung zur Zuführung einer fotoelektrophoretischen Bildstoffsuspension zwischen die Elektroden und durch eine mit ™ den Elektroden verbundene Spannungsquelle zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden. Dadurch, daß der Bildschirm der Kathodenstrahlröhre mit eir-er transparenten Elektrode versehen ist, sind Spiegel und Linsen als optische Elemente für die Belichtung nicht erforderlich. Die Belichtung erfolgt in einem zwischen dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre und der ihr zugeordneten Elektrode gebildeten Spalt. Diese zweite Jlektrode hat zweckmäßig "lollenform und wird über den Bildschirm hinweggeführt. Das durch die Kathodenstrahlröhre erzeugte Bild kann durch einfache elektrische Manipulation des dem Bild entsprechenden Videosignals positiv oder negativ (in fotografischem Sinn) gemacht werden. I-Iit der Erfindung können also entweder A auf der injizierenden oder auf der Sperrelektrode Positiv- oder Negativbilder erzeugt werden, wozu lediglich die Videosignale invertiert werden oder nicht. Hehrfarbige Bilder können durch Verwendung einer Farbbildröhre und einer Hehrfarben-Bildstoffsuspension erzeugt werden. Die Farbbildröhre ist sehr vielseitig anwendbar, da die Videosignale zur Anpassung des Spektrums der Strahlung an die Lichtempfindlichkeits- und Reflektionseigenschaften der Suspension geändert werden können. Die Videosignale können beispielsweise durch eine Fernsehkamera geliefert werden. Sie können direkt einer Kathodenstrahlröhre zugeführt werden, wie es beispielsweise in einem geschlossenen Femsehstromkreis erfolgt, ferner können sie auf Magnetband gespeichert oder über

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Funk oder Kabel an eine ferne Kathodenstrahlröhre übertragen werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer fotoelektrophoretisclien Bilderzeugungsanordnung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet und eine Einfarbenbildröhre enthält,

Fig. 2 eine fotoelektrophoretische Bilderzeugungsanordnung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet und eine Farbbildröhre enthält,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Bildschirms einer Farbbildröhre mit roten, blauen und grünen Leuchtstoffen und einer Lochmaske und

Fig. 4 eine scheraatische Darstellung eines Bilderzeugungss3^rstems mit einer Kathodenstrahlröhre, der die Videosignale einer Fernsehkamera über Funkverbindung zugeführt werden.

Die injizierende Elektrode der in Fig. 1 gezeigten Bilderzeugungsanordnung besteht aus einer Schicht 1 aus transparentem und leitfähigem Material wie z.B. Zinnoxid, die auf einer Glasunterlage 2 angeordnet ist. Die transparente Glasunterlage 2 ist der Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre 3, die als Belichtungselement dient. Der Leuchtschirm kann flach oder zylindrisch gebogen sein, was von der jeweiligen konstruktiven Ausführung der Kathodenstrahlröhre abhängt. Ein flacher oder zylindrischer Leuchtschirm ermöglicht die Bildung eines Spaltes zwischen der Zinnoxidschicht 1 und einer Rollenelektrode 4. Diese ist die Sperrelektrode und besteht in üblicher Weise aus einer äußeren, elektrisch isolierenden Schicht 6 und einem inneren elektrisch leitfähigen Kern 7. Der Spalt ist der die Grenzschicht zwischen den beiden Elektroden bildende Bereich, wenn sie miteinander in Kontakt stehen oder durch eine fotoelektrophoretische Bildstoffsuspension 5 voneinander getrennt sind. Die Funktionen der Leuchtschirmelektrode und der Rollenelektrode können vertauscht werden, so daß ein Isoliermaterial auf dem

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Leuchtschirm einem leitfähigen Material auf der Rollenelektrode gegenübersteht, normalerweise wird jedoch die transparente Elektrode vorzugsweise als ladungsaustauschendes Element verwendet, d.h. als injizierende Elektrode. Für die dargestellte Bilderzeugungsanordnung ist vorzugsweise der Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre transparent _a

Die Zinnoxidschicht 2 (im folgenden auch als Leuchtschirmelektrode bezeichnet) und die Rollenelektrode 4 sind an eine opannungsquelle O angeschlossen, die zwischen den Elektroden einen Potentialunterschied erzeugt. Der Spannungsgradient entspricht einem Potentialunterschied von ca. 3000 bis 4000 Volt und erzeugt das die Teilchenwanderung bewirkende elektrische Feld.

Eine fotoelektrophoretische Bildstoffsuspension 5 ist zwischen den Elektroden angeordnet und wird normalerweise entweder durch Beschichtung des Leuchtschirms oder durch Beschichtung der Rolle zugeführt. Die Bildstoffsuspension kann einfarbig oder mehrfarbig sein, wenn sie mehrfarbig ist, wird als Kathodenstrahlröhre eine Farbbildröhre verwendet, wie es im einzelnen noch beschrieben wird. Auf dem Leuchtschirm und der Rollenelektrode werden einander komplementäre fotoelektrophoretische Bilder erzeugt, wenn die Rollenelektrode über den Leuchtschirm bewegt wird (es kann auch der Leuchtschirm relativ zur Rollenelektrode bewegt werden). Die Bilder werden zeilenweise mit der im Bereich des Spaltes angeordneten Bildstoffsuspension erzeugt, wenn diese der durch die Kathodenstrahlröhre erzeugten aktivierenden elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt wird. Ferner wirkt auf die Bildstoffsuspension das mit der Spannungsquelle 8 erzeugte elektrische Feld ein.

Das auf deci Leuchtschirm erzeugte fotoelektrophoretische Bild ist ein Positivbild und hat helle Bildflächen, die entsprechende helle Bereiche des durch die Kathodenstrahlröhre erzeugten Bildes kennzeichnen. Das auf der Rolle erzeugte Bild ist ein Negativbild und hat helle Bereiche, die entsprechende dunkle Bereiche des durch die Kathodenstrahlröhre erzeugten Bildes

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kennzeichnen. Das nit einer Kathodenstrahlröhre erzeugte Lichtbild kann leicht von einem Positivbild in ein Negativbild umgekehrt werden, indem die elektrischen Videosignale für das EiId invertiert werden. Kennzeichnet beispielsweise ein 3pannungsbereich von O bis 10 Volt Bildelemente zwischen schwarz und fast weiß, so wird ein Positivbild mit Videosignalen erzeugt, die Amplituden nahe 0 Volt zur Kennzeichnung der schwarzen Bereiche und nahe 10 Volt zur Kennzeichnung der hellen Bereiche haben. Das durch diese Videosignale erzeugte Bild kann leicht invertiert werden, indem die Videosignale auf -10 Volt bezogen werden und das sich ergebende Signal zur Korrektur dor Polnritl-t invertiert wird. Diese Bildumkehrung einer Kathodenstrahlröhre ermöglicht die Erzeugung von Positivbildern entweder auf d-ju Leuchtschirm 2 oder auf der Rolle, indem lediglich die entsprechende Anzahl Inversionen durchgeführt wird. Beispielsweise erzeugen Videosignale, die ein Positivbild eines Originals angeben, ein negatives Lichtbild des Originals, wenn sie elektrisch geändert v/erden. Dieses negative Lichtbild ergibt wiederum ein negatives Bild der Bildstoffsuspension auf cm Leuchtschirm und ein positives Bild der Bildstoffsuspension auf der Rolle, da bei dem eingangs beschriebenen fotoelektrophorotinchen Abbildungsverfahren eine normale Umkehrung eintritt.

Die aktivierende elektromagnetische Strahlung, mit der die Bildstoffsuspension bestrahlt wird, ergibt sich durch Anregung der Leuchtstoffschicht 9 der Kathodenstrahlröhre mit einen Elektronenstrahl 10,der durch die Elektronenkanone 11 (Fig. 1) erzeugt wird. Der Elektronenstrahl erzeugt eine punktförmige Lichtquelle in der Leuchtstoffschicht, die im folgenden auch als Abtastpunkt bezeichnet wird. Die Reflerrionsschicht 12 aus Aluminium nahe der Leuchtstoffschicht ist normalerweise in einer Kathodenstrahlröhre vorgesehen und mit einer Spannung versehen, die eine Anziehung des Elektronenstrahls bewirkt (die Polarität der ;jpannungon am Leuchtschirm und an der Rollenelektrode kann so ausgewählt sein, daß die Beschleunigung des Elektronenstrahls in Richtung zur Leuchtstoffschicht nicht beeinträchtigt wird.). Die Aluminiumschicht

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ist für den ISlektronenstrahl durchlässig, reflektiert jedoch die durch den Leuchtstoff erzeugte Strahlung nach außen durch den Leuchtschirm hindurch. Die Größe, die Form, die Dauer und die Intensität des Abtastpunktes können zur Änderung der abgegebenen Strahlungsmenge geändert werden. Solche Änderungen des Abtastpunktes erfolgen durch Steuerung des Elektronenstrahls in bekannter Weise. Die lichtempfindlichen Suspensionsteilchen vandern unter dem Einfluß des elektrischen Feldes in einer der Intensität des Abtastpunktes entsprechenden Menge von dem Leuchtschirm auf die Rollenelektrode. I-lit dem Abtastpunkt wird ein zweidimensionales Bild erzeugt, indem er längs dem- zwischen den Elektroden gebildeten Spalt abgelenkt wird, wodurch ein zellenförmiges Bildelement entsteht. Dann wird der Spalt, d.h. die Rollenelektrode, über den Leuchtschirm bewegt. Die Intensität des Abtastpunktes kann während seiner Ablenkbewegung entsprechend der Intensität entsprechender Punkte eines Originalbildes geändert werden.

Die Drehgeschwindigkeit und die Verlagerungsgeschwindigkeit der Rollenelektrode sind normalerweise konstant und so eingestellt, daß sich zwischen Punkten der Rollenelektrode und dem Leuchtschirm eine relative Geschwindigkeit mit dem Vfert 0 ergibt. Dadurch ist verhindert, daß die Suspensionsbilder verschmiert oder anderweitig beeinträchtigt werden, wie es bei einer Relativbewegung zwischen den Elektroden der Fall wäre.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der die Strahlung abgebende Leuchtstoff unmittelbar an der transparenten Elektrode der Bilderzeugungsanordnung vorgesehen ist. Diese Anordnung der Lichtquelle ermöglicht eine direkte Einwirkung der Strahlung auf die Bildstoffsuspension, ohne daß eine Dämpfung durch Spiegel oder Linsen erfolgt. Die Dicke der transparenten Elektrode, in erster Linie der Glasplatte 2, soll entsprechend einer vorgegebenen Bildauflösung gewählt sein. Die Strahlung des Abtastpunktes wird gestreut, d.h. sie wird defokussiert, wenn sie vom Leuchtstoff 9 auf die Bildstoffsuspension 5 durch die Glasplatte 2 und die Zinnoxidschicht 1 hindurch übertragen

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wird. Ein wesentlicher Faktor für die Dicke der Glasplatte ist die Tatsache, daß die Platte ausreichend stark sein muß, um dem Druckgradienten infolge des praktischen Vakuums in der Kathodenstrahlröhre zu wi-derstehen. Ist die Dicke der Glasplatte derart, daß eine unannehmbare Defokussierung auftritt, so kann anstelle einer normalen Glasplatte 2 eine Fiberoptikplatte verwendet werden. Diese besteht aus einer Vielzahl optischer Fasern mit einem Durchmesser, der allgemein in der Größenordnung des Durchmessers des Abtastpunktes liegt, und einer Länge, die der gewünschten Plattendicke entspricht. Die Platte erhält eine strukturelle Festigkeit, indem die Fasern mit einem geeigneten Klebe- oder Bindemittel miteinander verbunden sind. Fig. 3 zeigt den Leuchtschirm einer Farbbildröhre, diese Darstellung entspricht jedoch auch einer Draufsicht auf eine Fiberoptikplatte. Die Leuchtstoffpunkte 53, 59 und 60 sind dann die Enden der zueinander parallel angeordneten optischen Fasern, die Zwischenräume zwischen den Punkten entsprechen dem Bereich, der mit dem Bindemittel gefüllt ist.

Der den Abtastpunkt erzeugende Elektronenstrahl wird über die Breite des Leuchtschirms im Bereich des zwischen den Elektroden gebildeten Spaltes abgelenkt und synchron mit der Rolle bewegt, wenn diese über den Leuchtschirm geführt wird. Die Ablenkschaltung 13 (üblicher Ausführung) ist mit dem Ablenksystem 14 der Kathodenstrahlröhre verbunden und steuert die Ablenkung des Elektronenstrahls über die Breite und die Länge des Leuchtschirms. Die Intensität des Elektronenstrahls wird durch Anlegen geeigneter Spannungen (des Videosignals) an die Kathode 15 geregelt, wodurch die Dichte der Elektronen in dem Strahl eingestellt wird. Entsprechend üblichen Verfahren und Vorrichtungen sind die Fokussierung des Elektronenstrahls, der Astigmatismus, die KissenverZerrungen usw. regulierbar.

Die Geschwindigkeit des Abtaststrahls längs dem zwischen den Elektroden gebildeten Spalt (gesteuert durch die Ablenkschaltung 13) ist um ein Vielfaches größer als die Verlagerungsgeschwindigkeit der Rollenelektrode, so daß der Spalt praktisch

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stationär relativ zu der bewegten Lichtquelle liegt (die Geschwindigkeit des Abtastpunktes kann wesentlich langsamer als die Geschwindigkeit eines Abtastpunktes in den üblichen Fernsehempfängern sein, um eine Anpassung an die Empfindlichkeit gewisser fotoelektrophoretischer Bildstoffsuspensionen zu ermöglichen). Am Ende einer jeden Abtastbewegung über den Spalt wird der Elektronenstrahl ausgetastet, um Zeit für die Bewegung der Rollenelektrode um einen gewissen Betrag, der beispielsweise dem Durchmesser des Abtastpunktes entspricht, vor dem nächsten Ablenkvorgang zur Verfügung zu stellen. Die Ablenkschaltung 13 lenkt den Elektronenstrahl in vertikaler Richtung um einen Betrag ab, der zur Anordnung des Abtastpunktes im Bereich des neu gebildeten Spaltes ausreicht.

Fig. 4 zeigt das Blockschaltbild eines Bilderzeugungssystems, das entsprechend*einem typischen Fernsehsystem aufgebaut ist, jedoch fotoelektrophoretische Bilderzeugungsanordnungen mit Kathodenstrahlröhren enthält. Eine Fernsehkamera 16, biespielsweise ein Orthikon, zeichnet ein Originalbild 17 auf, das mit einer Optik 1G auf ihren Bildschirm projiziert wird. Das elektrisch aufgezeichnete Bild wird punktweise systematisch abgetastet, wodurch ein elektrisches Videosignal erzeugt wird, dessen Augenblicksamplitude die Intensität eines Bildelementes des Originalbilds angibt. Die Abtast- und Synchronisationsschaltung 19 steuert den Abtastvorgang der Kamera und fügt im Verstärker 20 Informationen in das Videosignal ein, die jede Signalamplitude mit einem entsprechenden Bildelement des Originals kennzeichnen. Das synchronisierte Videosignal des Verstärkers wird einer Monitor-Kathodenstrahlröhre 21 über Abtast- und Steuerschaltungen 22 zugeführt. Eine Bedienungsperson überwacht das auf dem Monitor dargestellte Bild, um festzustellen, daß die richtigen Videosignale mit der Kamera 16 erzeugt werden. Die Kamera und der Monitor bilden einen geschlossenen Fernselikreis. Das synchronisierte Videoausgangssignal des Verstärkers 20 wird gleichfalls moduliert und mit einem Trägersignal gemischt, wozu ein Modulator 23, ein Hochfrequenzoszillator 2k und ein Hochfrequenzverstärker 25 vorgesehen sind, Das Ausgangssignal des

Verstärkers 25 wird der Antenne 26 zugeführt, die es in den Raum abstrahlt. Das abgestrahlte Signal wird durch die Empfangsantenne 27 aufgenommen und über einen ersten Demodulator und einen Zwischenfrequenzverstärker eines Überlagerungsempfängers 28 geführt. Das Videosignal gelangt vom lirapf anger 28 über einen zweiten Demodulator 29 und einen Verstärker 30 auf die- Kathode der Kathodenstrahlröhre 32. Es ändert die Intensität des Elektronenstrahls und damit die Intensität des Abtastpunktes. In der Zwischenzeit wird das zusammen mit den Videosignal übertragene Synchronisationssignal der Horizontal- und Vertikalablenkschaltung 33 zugeführt, die mit dem Ablenksystem! der Kathodenstrahlröhre 32 verbunden ist und den Abtastpunkt goaLUs denselben Huster über den Leuchtschirm bewegt, wie er in der Kamera 16 zur Abtastung des Originalbildes 17 bewegt wurde.

Das Abtastmuster der Kamera 16 und der Kathodenstrahlröhren 21 und 32 ist so ausgebildet, daß es die Anforderungen der x'otoelektrophoretischen Bilderzeugung mit der Kathodenstrahlröhre 32, der Rollenelektrode 35 und der Spannungsquelle 36 erfüllt. Eine horizontale Zeile des Originalbildes 17 wird durch die Kamera mit einer Geschwindigkeit und so oft abgetastet, wie es zur Erzeugung eines Bildes mit der fotoelektrophoretischen Bildstoff suspension zwischen einer Zinnoxidschicht auf dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre 32 und der Rollenelektrode 35 erforderlich ist. Die zeilenweise Abtastung des Originalbildes wird in vertikaler Richtung mit einer Geschwindigkeit verschoben, die der Bewegungsgeschwindigkeit der Rolle 35 auf dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre 32 entspricht.

Das mit der fotoelektrophoretischen Bildstoffsuspension auf dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre 32 erzeugte Bild wird auf einen Aufzeichnungsträger übertragen, wozu eine Bildübertragungsrolle dient, die ein elektrisches Feld mit einer Polarität enfepgengesetzt der zur Bilderzeugung verwendeten Polarität erzeugt. Die Oberflächen des Leuchtschirms und der Rollenelektrode werden gereinigt und die Rollenelektrode wird in ihre Anfangsstellung zurückbewegt, so daß sie für die

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Erzeugung eines weiteren fotoelektrophoretischen Bildes bereitsteht.

Die Videosignale und die zugehörigen Synchronisationssignale, die mit der Kamera 16 erzeugt werden, können auf Magnetband aufgezeichnet vrerden. Die aufgezeichneten Signale können direkt dor Kathodenstrahlröhre 32 (und den zugeordneten Schaltungen) zugeführt werden, anstatt sie über den mit den Antennen 26 und gebildeten Übertragungskanal zu übertragen. Ferner können die Videosignale auch über ein Fernsprechnetz übertragen werden. Ist der Ilonitor 21 mit einer Zinnoxidschicht, einer Rollenelektrode und einer r^annungsQuelle sowie mit fotoelektrophoretischer Bildstoffsuspension versehen, so können auch mit ihm Bilder erzeugt v/erden, ohne die Lbertragungseinrichtungen zu verwenden.

Gemäß der Erfindung können auch mehrfarbige bilder erzeugt werden, indera die Cinfarbenröliren 3» 21 oder 32 durch eine Farbbildröhre ersetzt sind. Hin Beispiel einer Farbbildröhre ist die¹ in den me ist on Fernsehempfängern verwendete, mit drei Strahlen und Lochmaske arbeitende Bildröhre. In Fig. 2 ist ein Segment einer solchen Ilöhre dargestellt. Die drei Elektronenkanonen (nicht dargestellt) dieser Röhre sind an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks 50 angeordnet, und die mit ihnen erzeugten Elektronenstrahlen 51, 52 und 53 werden in Richtung zur Lochmaske 54 und sun Leuchtschirm 55 hin beschleunigt. Der Leuchtschirm enthält eine Vielzahl Einzelelemente oder Trios 57, die aus rotem Leuchtstoff 53, blauem Leuchtstoff 59 und grünem Leuchtstoff C-O bestehen. Die Leuchtstoffe sind an der transparenten GlasTjlatte 52 angeordnet, die mit der transparenten Schicht eines leitfolien Materials 63, beispielsweise Zinnoxid, auf ihrer den Leuchtstoffen abgewandten Seite versehen ist. Eine fotoelektrophoretisch^ Bildstoffsuspension 64, die vorzugsweise I-Iehrfarbenbilderzeugung ermöglicht, ist als Schicht auf die Zinnoxidschiciit 63 aufgebracht. 3ine Rollenelektrode 65, die der Rollenelektrode 4 entspricht, wirkt als Sperrelektrode und bildet mit der leitfähigen und transparenten Schicht 63 einen Spalt. ■■"■■■-

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Die Lochmaske 54 ist eine elektronenabsorbierende Platte, die mit einer Vielzahl Löcher 67 versehen ist. Jedes Loch der Lochmaske ist auf ein Trio 67 ausgerichtet, so daß eine Projektion 68 (Fig. 3) eines Lochs auf ein Trio gleiche Bereiche der drei Leuchtstoffe bedeckt. Der rote, blaue und grüne Leuchtstoff sind an den Ecken gleichseitiger Dreiecke mit einer Seitenlänge a angeordnet. Jedes Loch 67 und seine Projektion sind auf die Mitte eines jeden gleichartigen Dreiecks eines Trios ausgerichtet.

Die Elektronenstrahlen 51, 52 und 53 konvergieren an den Löchern 67 der Lochmaske, wozu geeignete Fokussierungsvorrichtung vorgesehen sind. Wenn sie durch ein Loch fallen, divergieren sie, so daß einer den roten Leuchtstoff, der zweite den blauen Leuchtstoff und der dritte den grünen Leuchtstoff trifft. Durch Modulation der Intensität der drei Strahlen 51, 52 und 53 kann die Helligkeit und die Farbe eines jeden Trios 57 die Helligkeit und die Farbe eines Bildelementes des Originalbildes simulieren. Alle Trios 57 auf dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre bilden bei Betrachtung unter einem geeigneten Abstand eine genaue Reproduktion des Originalbildes. Das menschliche Auge integriert die Vielzahl von Punkten oder Trios und wertet sie als durchgehende Fläche aus. Derselbe Effekt ergibt sich beim erfindungsgemäßen Verfahren, hierbei integriert jedoch das Auge Flächenelemente aus fotoelektrophoretischer Bildstoffsuspension und nicht Trios, die aus Leuchtstoffen gebildet sind.

I-iit einer Farbbildröhre werden Bilder in der gleichen "./eise wie nit den Kathodenstrahlröhren 3, 21 oder 32 erzeugt. Drei Videosignale, die rote, grüne und blaue Intensitäten angeben, werden in bekannter Yfeise erzeugt und den Kathoden der Farbbildröhre zugeführt. Die durch den roten Leuchtstoff eines "~" Trios 57 abgegebene Strahlung aktiviert cyanfarbene Bild- ^: stoffteilchen, die diesem Leuchtstoff gegenüber liegen, so daß sie von dem Leuchtschirm auf die Rollenelektrode wandern, wenn mit der Spannuncsquelle 70 ein elektrisches Feld erzeugt ist, In ähnlicher Gleise aktiviert die mit den grünen und blauen

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Leuchtstoffen eines Trios abgegebene Strahlung magentafarbene und gelbe Bildstoffteilchen, Es tritt eine gewisse seitliche Steuung, d.h. eine Defokussierung des mit jedem Leuchtstoff abgegebenen Lichtes auf, diese ist zumindest im Bereich des jeweiligen Trios erwünscht. Der Grund dafür ist, daß ein aus gelben, magentafarbenen und cyanfarbenen Pigmentstoffen erzeugtes Reflexionsbild nur einen mittleren Grauton erzeugen kann, wenn weiße Färbung simuliert v/erden soll. Wenn die Strahlung eines Leuchtstoffs auf die gesamte Bildstoffsuspension im Bereich eines Trios einwirkt, so ermöglicht die Kombination der Pigmentstoffe in dem Trio eine derartige Einstellung, daß dem Auge eines Betrachters eine Farbe simuliert wird, die der weißen Farbe näherkommt. Das mit der Bildstoffsuspension erzeugte Bild hat dann einen Helligkeitsbereich von fasb weiß bis schwarz und nicht nur von mittelgrau bis schwarz. Die drei Elektronenstrahlen 51, 52 und 53 bewegen sich von Loch zu Loch 67 der Maske 54 längs dem zwischen der transparenten und leitfähigen Schicht 64 und der Rollenelektrode 65 gebildeten Spalt. 3in zweidimensionales Bild wird auf der gesamten Oberfläche des Leuchtschirms 55 erzeugt, wenn die Rollenelektrode 65 über ihn hinwegbewegt wird. Das erhaltene Bild besteht aus Flächen« elementen oder Trios aus eyaniarbenen, magentafarbenen und gelben Suspensionteilchen, die bei Betrachtung unter geeignetem Ab«· stand als durchgehende Fläche erscheinen, deren Farbänderung«» und Helligkeitsänderungen den entsprechenden Minderungen ein^s Originalbildes gleich sind» Auf der Rollenelektrode wird ein komplementäres Farbbild erzeugt.

Das vorstehend beschriebene Hehrfarbejiverfahren basiert auf der Voraussetzung, daß cyanfarbene, magentafarbene und gelbe Bildstoff teilchen (oder andere mehrfarbige Pigmentstoffkombi-* nationen) so miteinander vermischt werden, daß willkürlich ausgewählte Vc|jmenelemente der Bildstoffsuspension übereinstimmende Anteile der drei Pigment^pffe enthalten. Diese Vor» aussetzung erweist sich als gültig, wenn eine statistische Analyse willkürlich gemischter Aitteile in einem festen wird,

Die Verwendimg einer Kathodenstrahlröhre als Lichtquelle für die Mehrfarbenbilderzeugung ermöglicht eine Farbkorrektur, Die Videosignale des mehrfarbigen Bildes können geändert oder bereits bei ihrer Erzeugung so zusammengesetzt werden, daß dio Kathodenstrahlröhre Farben erzeugt, die der jeweiligen Empfindlichkeit der fotoelektrophoretischen Bildstoffsuspension angepaßt sind. Die Farben eines fotoelektrophoretischen Bildes können dadurch so korrigiert v/erden, daß sie den Farben eines Originalbildes näher kommen. Dabei werden die Farbkonponenten so verändert, daß sie der jeweiligen Empfindlichkeit der verschiedenen Farbanteile der Bildstoffsuspension angepaßt sind.

Eine solche Verzerrung der drei Videosignale zur Farbkorrektur erfolgt durch Schaltungen bekannter Art an einer der verschiedenen Stellen eines Bildübertragungssystems. Die Farbkorrekturschaltungen prüfen die drei Videosignale und bestimmen die Intensität oder Helligkeit des Farbanteils, den sie representieren, und sie führen Änderungen der Intensität entsprechend üblichen Farbkorrekturverfahren durch· Bei einem Fernsehsystem, bei dem die Intensitäten durch Signalamplituden gekennzeichnet werden, werden beispielsweise die Amplituden der blauen und grünen Videosignale erhöht, wenn die Amplitude des roten Videosignals gering ist, und die Amplitude des blauen Signals wird erhöht, wenn die Amplitude des grünen Signals gering ist. Die Änderungen der Videosignale kompensieren die nicht ideale Empfindlichkeit der gelben, magentafarbenen und cyanfaroenen Pigjpentstoffe für blaue, grüne und rote elektromagnetische Strahlung.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind weitere Ausführungsformen und Weiterbildungen möglich. Beispielsweise kann das zwischen der Rollenelektrode und dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre/ ejßScbrische Feld moduliert v/erden, x/älirend die Intensität des Elektroaeiastrahls konstant bleibt«

Claims (18)

1. Patentansprüche

   1y Fotoelektrophoretisehes Abbildungsverfahren, bei dem eine fotoelektrophoretische Bildstoffsuspension zwischen zwei Elektroden, von denen zumindest eine transparent ist, einem elektrischen Feld und einer aktivierenden elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die aktivierende elektromagnetische Strahlung durch den modulierten und abgelenkten Elektronenstrahl einer Kathodenstrahlröhre (3) erzeugt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als

   . Kathodenotrrhlröhre eine k'ehrfarbenbildröhre verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeiclinet, daß eine rollenförraige zweite Elektrode (<-=) verwendet wird, die mit ein* r auf dem Leuchtschirm der Kathodcnstrahlrölire (3) angeordneten transparenten Elektrode (2) einen Spalt bildet unu über zumindest einen Teil des Leuchtschirm hin-V'" gge ι ü! irt wir ί.
4. A. Vorrichtun " rar Durchführung des Abbildungsverfahrens nach ei.n--.-n d?r Anbrüche 1 bis 3, gekennzeiclinet durch eine auf ihrem Leuchtschirm mit einer transparenten Elektrode (2) % versehene Kathodenstrahlröhre (3)» der eine .zweite Elektrode («Ό zugeordnet ist, durch eine Anordnung (4) zur Zuführung ein-^r fctoelektrophoretischen Bildstoff suspension (5) zwisci.cia die ,lektreden (2,4) und durch eine mit den Elektroden (2,4) verbundene Spannungsquelle (6) zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen den Elektroden (2,^-).
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeiclinet, daß dio Kathodenstrahlröhre eine Ilehrfarbenbildröhre ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenstrahlröhre eine Lochmaske (54) und einen Leuchtschirm (5if) mit drei verschiedenen Leuchtstoffen enthält.

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   BAD ORIGINAL
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre (3) zylindrisch gebogen ist*
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Anordnungen (16,17*18) zur Erzeugung elektrischer Videosignale eines zu reproduzierenden Originalbildes (17) und Schaltungen (28,29,30,33) zur Zuführung der Videosignale auf die Kathodenstrahlröhre (32) vorgesehen sind.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungen zur elektrischen Invertierung der Videosignale vorgesehen sind.
10. 10.-Vorrichtung nach Ansprach 8, dadurch gekennzeichnet _t daß die Anordnungen- (16,17*18) und die Kathodenstrahlröhre (21) eine geschlossene Fernsehschleifo bilden.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Aufzeichnung der Videosignale und zu deren Zuführung auf die Kathodenstrahlröhre (32) vorgesehen sind.
12. 12. Vorrichtungmch Anspruch 8, dadurch gekenn-zoichnet, daß die Anordnungen (16,17»1S) zur Erzeugung der Videosignale mit der Kathodenstrahlröhre (32) über einen Funkkanal verbunden sind.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeiclmet, daß die Anordnungen (16,17,18) zur Erzeugung der Videosignale mit der Kathodenstrahlröhre (32) über eine Fernsprechleitung verbunden sind.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Kathodenstrahlröhre eine Farbbildröhre vorgesehen ist, der Schaltungen zur Änderung der Videosignale zugeordnet sind, die eine Kompensation der nicht idealen Empfindlichkeit der Anteile der Bildstoffsuspension (5) bewirken.

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15. 15- Vorrichtung nach einen der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekeunzeiclmet, daß die transparente Elektrode (2) auf dem !,eiicIitscMria der Kathodenstrahlröhre (3) mit einer Schicht

    (1) aas leitfälligem Material versehen ist.
16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15« dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre (3) aus optischen Faserelementen besteht, die die elektromagnetische Strahlung auf die Bildstoff suspension (5) übertragen.
17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (4) als Rollenelektrode ausgebildet ist, die relativ zum Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre (3) und der transparenten Elektrode (2) bewegbar ist und mit dieser einen Spalt bildet, in dem die Bilderzeugung erfolgt,
18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, daß Anordnungen zur Synchronisation der Urzeugung der elektromagnetischen Strahlung mit der Relativbewegung der Rollenelektrode (4) zur transparenten Elektrode (2 } vorgesehen sind.

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